物理化学上册试卷

物理化学试卷

一．选择填空题（30分）

1. 已知某可逆反应的(??rHm/?T)P＝0，则当反应温度降低时其熵变?rSm:

(A) 减小 (B) 增大 (C) 不变 (D) 难以判断

2. 某理想气体的摩尔定容热容为CV,m，摩尔定压热容为Cp,m，1 mol该气体恒压下温度由T1变为T2，则此过程中气体的?U = 。

3. 将固体NH4HCO3(s)放入真空容器中，恒温到 400K，NH4HCO3 按下式分解并达到平衡：NH4HCO3(s)＝NH3(g)＋H2O(g)＋CO2(g)体系的组分数C和自由度数f为

(A) C＝2，f＝1 (B) C＝2，f＝2 (C) C＝1，f*＝0 (D) C＝3，f＝2

4. 一定量的液体苯C6H6在绝热等容的氧弹量热计中燃烧为CO2(g)和H2O(l),产物的温度T2高于反应物的温度T1，则系统的热力学能变化?U 0（选填>, = , <）。

5. 判断下列各题是否准确？（对、错）

(1) 一定量的气体在气缸内，经绝热不可逆压缩，温度升高，?S＞0 ( ) (2) 任何气体如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定降低，但焓值不变。( )

(3) 绝热不可逆膨胀过程中?S > 0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中?S < 0。( )

6. 已知反应 3O2(g)＝2O3(g) 在25℃时?rHm＝?280J·mol?1,则对该反应有利的条件是： (A) 升温升压 (B) 升温降压 (C) 降温升压 (D) 降温降压

7. 从多孔硅胶的强烈吸水性能说明在多孔硅胶吸水过程中，自由水分子与吸附在硅胶表面的水分子比较，化学势高低如何?

(A)前者高 (B)前者低 (C)相等 (D)不可比较

8. 令1 mol 处于100℃, 101.325 kPa的液态水与100℃的恒温大热源接触并向真空中蒸发，变为100℃，101.325 kPa的水蒸汽，可以用下列哪个量来判断过程的方向？（ ） （A）?S(系统) （B）?S(系统)+?S(环境) （C）?G （D）?S(环境)

9. 273K、10p下，液态水和固态水（即冰）的化学势分别为μ(l)和μ(s)，两者的关系为: (A) μ(l)＞μ(s) (B) μ(l)＝μ(s) (C) μ(l)＜μ(s) (D) 不能确定

10. 等温等压下，某反应的?rG=5 kJ·mol-1 ，则该反应（ ）。

(A) 能正向进行； （B）能反向进行； （C）不能进行； （D）方向无法判断；

??p???p???H?二．证明 （1）???T???V?? ??V?T??T?V??V?TOO

(2) 对理想气体，证明: (?T/?p)S＝V/Cp

三. (18分) 在 373K 及p 条件下，使 2mol 水向真空气化为水气，终态为p、

OO373K，求此过程中的W、Q及?vapUO、?vapHO、?vapSO。水的气化热为 40.6 kJ·mol-1，水在 373K 时的密度为 0.9798 kg·dm-3 。假设水气可作为理想气体。

三. 373K,POI..向真空蒸发（不可逆）????????373,PO W=0

II..可逆蒸发373K,PO??????373,PO ?vapHO= 81.2 kJ

Q??vapUO??vapHO?p?Vg?Vl???vapHO?nRT?75.0kJ

?vapS?O?vapHOT?217.7J?K?1

四．

在101.325kPa、373.15K水中，加入不挥发物质B，测得水的蒸气压力降低了911.93Pa. 且已知101.325kPa、373.15K时，水的蒸发焓?vapHm?40.67kJ?mol。 求水溶液的沸点上升值 (2) 求溶质B的量分数（摩尔分数）。 四. (12分) (1)

O?1?lnXA??Tb?

?P*PA?P*PAR(Tb*)2?O?vapHm(A)R(Tb*)2?Tb

??OvaHpm(A)?911.938.314?373.15210132540670??0.256K?P*PA

(2) XB?1?XA?1?PA*PA?911.93?101325?0.009

五．. (16分)如图为某二元凝聚体系恒压相图

(1) 写出各区相态 1 (2) 冷却WB%=30%的溶液1kg ， 30% 2 可得何种纯固体？并求最大纯量。 7 8

3 4 5 9 6 10

A 25 C1 (35) C2 (70) B

WB% →

1. L 2. L+C2 , 3 L+固溶体a , 4 L+ SC1 , 5 SC1+SC2 6. 固溶体a +SC1

7. L+SC2 8. L+ SB 9固溶体aa 10. SC2+SB （10分） (2) 由杠杆规则解得不稳定化合物C1的最大纯析出量为 0.5 kg （6分）

六 在 1.013×105Pa，60℃ 时, N2O4有 50% 解离，100℃时有 79% 解离，试 计算：(?rHm看成常数)

(1) 反应 N2O4 = 2NO2 的平衡常数和解离热 (2) 60℃时反应的 KP、KC、KX 各为多少？

[答] (1) N2O4 ＝ 2NO2 (1-α) 2α Kp= {4α2/(1-α2)}×P

60℃ α= 50% 时， Kp = 1.35×105Pa 100℃ α= 79% 时， Kp = 6.727×105Pa

?rHm看成常数 ln(K2/K1) = (?rHm/R)(1/T1- 1/T2)

??rHm= 41460 J·mol-1

???? (2) KP= 1.35×105Pa ΣνB= 1

KC= KP(RT)-1 = 0.04876 mol·dm-3 KX= KP×P-1 = 1.333 参考答案

一．选择填空题

1．(C) 不变 2 ?U =CV,m（T2- T1）

3 (C) S＝4 , C＝S－R－R'＝4－1－2＝1 f*＝C＋1－φ＝1＋1－2＝0 4 ?U=0 5 对，错，错

6 (C) 降温升压 7(A)前者高 8（B）?S(系统)+?S(环境) 9 (C) 10 （D）方向无法判断